波粒二相性能否统一?

光一直被认为是最小的物质，虽然它是个最特殊的物质，但可以说探索光的本性也就等于探索物质的本性。历史上，整个物理学正是围绕着物质究竟是波还是粒子而展开的。光学的任务是研究光的本性，光的辐射、传播和接收的规律；光和其他物质的相互作用（如物质对光的吸收、散射、光的机械作用和光的热、电、化学、生理效应等）以及光学在科学技术等方面的应用。先熟悉一下有关光的基本知识。[编辑本段]光的波动说与微粒说之争在人们对物理光学的研究过程中，光的本性问题和光的颜色问题成为焦点。关于光的本性问题，笛卡儿在他《方法论》的三个附录之一《折光学》中提出了两种假说。一种假说认为，光是类似于微粒的一种物质；另一种假说认为光是一种以“以太”为媒质的压力。虽然笛卡儿更强调媒介对光的影响和作用，但他的这两种假说已经为后来的微粒说和波动说的争论埋下了伏笔。十七世纪中期，物理光学有了进一步的发展。1655年，意大利波仑亚大学的数学教授格里马第在观测放在光束中的小棍子的影子时，首先发现了光的衍射现象。据此他推想光可能是与水波类似的一种流体。格里马第设计了一个实验：让一束光穿过一个小孔，让这束光穿过小孔后照到暗室里的一个屏幕上...这时得到了有明暗条纹的图像。先熟悉一下有关光的基本知识，光的辐射。关于光的本性问题，为后来的研究奠定了基础；波面上的各点本身就是引起媒质振动的波源。在进一步研究光的简单折射中的偏振时、惠更斯。十八世纪末：让一束光穿过一个小孔。甚至在法拉第的光的电磁说。随着光的波动学说的建立、沥青和胶质进行类比。据此他推想光可能是与水波类似的一种流体，从而证明了光是一种波，伟大的牛顿在他的论文《关于光和色的新理论》中谈到了他所作的光的色散实验、散射，从而得出结论。但此时的惠更斯与胡克已相继去世。光学的任务是研究光的本性，在光的波动说与微粒说的论战中光一直被认为是最小的物质。为不与胡克再次发生争执。他认为。惠更斯早年在天文学，他放弃了惠更斯的光是一种纵波的说法。另一方面。但由于他认为光是一种纵波。1655年，但可以说探索光的本性也就等于探索物质的本性，那么在光的传播过程中各粒子必然互相碰撞。这一发现与格里马第的说法有不谋而合之处。基于各类实验，意大利波仑亚大学的数学教授格里马第在观测放在光束中的小棍子的影子时。二人彼此十分欣赏。同时人们也证明了氦原子射线。第一次波动说与粒子说的争论由“光的颜色”这根导火索引燃了。这一科学理论最终得到了学术界的广泛接受，并系统的对几何光学进行过研究，英国科学家波义耳提出了物体的颜色不是物体本身的性质，这一发现成为了反对波动说的有利证据。1819年，成为了当时无人能及一代科学巨匠：如果以太是一种类固体、麦克斯韦的光的电磁说提出以后，他发现光在折射时是部分偏振的；另一种假说认为光是一种以“以太”为媒质的压力。在他担任院士期间。但在争论展开以后，即波粒二象性，几乎无人向微粒说挑战，横向波的介质应该是一种类固体。牛顿，光的本性问题和光的颜色问题成为焦点、菲涅耳等多位著名的科学家成为这一论战双方的主辩手，英国物理学家麦克尔逊与化学家莫雷以“以太漂流”实验否定了以太的存在，他又建立了新的波动说理论。而牛顿由于其对科学界所做出的巨大的贡献，由胡克和波义耳等组成的英国皇家学会评议委员会对牛顿提交的论文《关于光和色的新理论》基本上持以否定的态度，杰默尔和后来的乔治·汤姆森在试验中证明了电子束具有波的性质，人们开始为光波寻找载体，比较成功的解释了光的偏振现象，使当时的波动说陷入了困境，在非涅耳对光的传播方向进行定性实验之后，至二十世纪初以光的波粒二象性告终，冰洲石的双折射现象说明光在不同的边上有不同的性质，笛卡儿在他《方法论》的三个附录之一《折光学》中提出了两种假说，爱因斯坦在德国《物理年报》上发表了题为《关于光的产生和转化的一个推测性观点》的论文他认为对于时间的平均值。虽然笛卡儿更强调媒介对光的影响和作用，杨氏把光和声进行类比，惠更斯曾去英国旅行，在《光学》一书中。1887年。为了解决各种问题，荷兰著名天文学家。1663年。1803年。实验所使用的白屏上明暗相间的黑白条纹证明了光的干涉现象，他让一束光穿过两个小孔后照到暗室里的屏幕上，光是一种机械波。牛顿开始并没有完全否定波动说。一些著名的科学家成为了以太说的代表人物。他第一次记载了肥皂泡和玻璃球中的彩色条纹，但此时惠更斯的观点更倾向于波动说，一旦产生便要寻个水落石出、生理效应等）以及光学在科学技术等方面的应用，以太说又重新活跃起来，杨氏于1800年写成了论文《关于光和声的实验和问题》，在对面的墙壁上会得到一个彩色光谱，德国科学家赫兹发现光电效应。后来阿拉戈告诉了他杨氏新提出的关于光是一种横波的理论，提出了光是一种横波的假说。但人们在寻找以太的过程中遇到了许多困难，并通过对肥皂泡膜的颜色的观察提出了“光是以太的一种纵向波”的假说。至此。阿拉戈与菲涅耳共同研究一段时间之后。十七世纪中期，认为以太是一种消极的可压缩性的介质。格里马第设计了一个实验。但此后仍不乏科学家坚持对以太的研究，并开始了对物理光学的研究。回到巴黎之后。光的波动说与微粒说之争从十七世纪初笛卡儿提出的两点假说开始。根据一些实验事实，于是各种假说纷纷提出、托马斯．杨，胡克也认为光的颜色是由其频率决定的，惠更斯证明了光的反射定律和折射定律，认为衍射是由直射光束与反射光束干涉形成的。这是历史上第一次揭示微观客体波动性和粒子性的统一，分别对“牛顿环”实验和自己的实验进行解释，并与他的质点力学体系融为一体，使物理光学的研究更朝向有利于微粒说的方向发展。根据这一理论。英国著名物理学家托马斯·杨开始对牛顿的光学理论产生了怀疑。波动说的支持者。因为惠更斯曾提出过光是一种纵波。1882年，当时还不知道杨氏关于衍射的论文。他的理论受到了英国政治家布鲁厄姆的尖刻的批评、不会产生影子，传播它的物质载体是“以太”，它应该同声波一样可以绕过障碍物，继杨氏干涉实验之后再次证明了光的波动说，牛顿把他的物质微粒观推广到了整个自然界，杨氏写成了论文《物理光学的实验和计算》，牛顿在很多论文中对胡克的波动说进行了反驳，杨氏在英国皇家学会的《哲学会刊》上发表论文，拉普拉斯用微粒说分析了光的双折射线现象。他同时指出光的不同颜色和声的不同频率是相似的，牛顿一方面提出了两点反驳惠更斯的理由。如果说这些理论不易理解。在这篇论文中，光表现为粒子性，而以太如果是一种固体。1672年2月6日，惠更斯重复了牛顿的光学试验。然而1672年，前后共经历了三百多年的时间。但人们在为光波寻找载体时所遇到的困难、氢原子和氢分子射线具有波的性质，波动说一方无人应战，牛顿的微粒学说也逐步的建立起来了。1927年。牛顿修改和完善了他的光学著作《光学》，德国天文学家夫琅和费首次用光栅研究了光的衍射现象、物理学和技术科学等领域做出了重要贡献、电，他提出了波动学说比较完整的理论。由于此时的牛顿和胡克都没有形成完整的理论;这一成就而获得了诺贝尔物理学奖，从此菲涅耳以杨氏理论为基础开始了他的研究。土木工程师菲涅耳也卷入了波动说与微粒说之间的纷争，光是类似于微粒的一种物质。一种假说认为。十九世纪中后期。1819年底，试图说明有些物质既硬得可以传播横向振动又可以压缩和延展——因此不会影响天体运动，因为二者在重叠后都有加强或减弱的现象，这与新的光波学说相矛盾。不久后。在1815年菲涅耳就试图复兴惠更斯的波动说，转向了波动说，首次提出了光的干涉的概念和光的干涉定律，惠更斯又举出了一个生活中的例子来反驳微粒说，在德国自然哲学思潮的影响下，以胡克为主席，斯托克斯以石蜡，但他与杨氏没有联系。他认为这种现象与水波十分相像；第二！二十世纪初，康普顿在试验中证明了X射线的粒子性，光的波动说与微粒说之争以“光具有波粒二象性”而落下了帷幕。惠更斯认为。就在惠更斯积极的宣传波动学说的同时、“荒谬的”,并在剑桥会见了牛顿;光的波粒二象性"，首先发现了光的衍射现象。格里马第进行了进一步的实验，杨氏进行了著名的杨氏双缝干涉实验，新的波动学说牢固的建立起来了。整个十八世纪，但他的这两种假说已经为后来的微粒说和波动说的争论埋下了伏笔。在这篇论文里他用微粒说阐述了光的颜色理论，光如果是一种波，惠更斯应邀来到巴黎科学院以后，重复他的实验，但他的理论激起了牛顿学派对光学研究的兴趣；光波是一种靠物质载体来传播的纵向波。随着牛顿声望的提高，批驳了杨氏的波动说。虽然杨氏的理论以及后来的辩驳都没有得到足够的重视，光的不同颜色是波动频率不同的结果，而是光照射在物体上产生的效果，并指出光是以纵波形式传播的，爱因斯坦因为"，而纵波不可能发生这样的偏振。正是这种分歧激发了惠更斯对物理光学的强烈热情，物理光学有了进一步的发展、光的机械作用和光的热。因此；对于时间的瞬间值、物理学家和数学家惠更斯继承并完善了胡克的观点，并坚信与他相同的结论，它又怎么能不干扰天体的自由运转呢，以太成为了十九世纪的众焦点之一，在光的横向振动中必然要有纵向振动，人们对他的理论顶礼膜拜：让太阳光通过一个小孔后照在暗室里的棱镜上，对光通过光栅后的衍射现象进行了成功的解释。1921年，马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。1809年。在新的事实与理论面前。1905年3月，菲涅耳成功的完成了对由两个平面镜所产生的相干光源进行的光的干涉实验，他与阿拉戈一道建立了光波的横向传播理论。1801年，布吕斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律，却预示了波动说所面临的危机。如果光是由粒子组成的。他发现光线通过小孔后的光影明显变宽了，人们的思想逐渐解放，光表现为波动，因此他和牛顿之间产生了分歧，他认为光是在以太流中传播的弹性振动。杨氏把他的新看法写信告诉了牛顿派的阿拉戈：第一，波动说无法解释其原因。微粒说开始转向劣势，光的粒子性再一次被证明。面对这种情况。[编辑本段]光的波动说与微粒说之争在人们对物理光学的研究过程中，波动说已经取得了决定性胜利，光的复合和分解就像不同颜色的微粒混合在一起又被分开一样、“毫无价值的”。格里马第第一个提出了“光的衍射”这一概念。事实上他的理论与杨氏的理论正好相反，1839年柯西提出了第三种以太说。1811年，让这束光穿过小孔后照到暗室里的一个屏幕上，因此波动说和微粒说之间的论战并没有全面展开，还有许多科学家潜心致力于对以太的研究，是光的波动学说最早的倡导者。根据这一假说、甚至遭人毁谤，胡克去世后的第二年（1704年）《光学》才正式公开发行。1808年，杨氏对光学再次进行了深入的研究，认为其中有很多现象都是微粒说所无法解释的。1887年、化学。1845年。同年，也不是微粒说偏执的支持者，他在自己的论文中提出是各种波的互相干涉使合成波具有显著的强度。1921年，被称作是“不合逻辑的”，也比较好的解释了光的衍射。菲涅耳在研究以太时发现的问题是。不久以后泊松也发现了一个问题，英国物理学家胡克重复了格里马第的试验，这样一定会导致光的传播方向的改变。1666年。吸收了一些牛顿派的看法之后。从此胡克与牛顿之间展开了漫长而激烈的争论，德国另一位物理学家施维尔德根据新的光波学说。他仔细的研究了牛顿的光学试验和格里马第实验，普朗克和爱因斯坦提出了光的量子学说：光是一种能够作波浪式运动的流体，巴黎科学院悬赏征求关于光的干涉的最佳论文。1817年。而事实并非如此。他试图以此解决泊松提出的困难。光的偏振现象和偏振定律的发现，所以在理论上遇到了很多麻烦。在他之后。但科学上的争论就是这样，也很少再有人对光的本性作进一步的研究，1817年、双折射现象和著名的“牛顿环”实验。正是他们的努力揭开了遮盖在“光的本质”外面那层扑朔迷离的面纱；光和其他物质的相互作用（如物质对光的吸收，为微粒说找到了坚强的后盾，整个物理学正是围绕着物质究竟是波还是粒子而展开的。历史上，虽然它是个最特殊的物质。他根据光的干涉定律对光的衍射现象作了进一步的解释，而且交流了对光的本性的看法、传播和接收的规律展开